隨著機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)器人在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,不同工作環(huán)境中機(jī)器人承擔(dān)著各種各樣的任務(wù)。在發(fā)電廠、變電站和電力設(shè)備較多的工廠,為保證設(shè)備的安全運(yùn)行,需要對(duì)主要電纜線路進(jìn)行定期巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜過熱等安全隱患。傳統(tǒng)的人工巡檢方式工作效率低、數(shù)據(jù)記錄不完善,并且惡劣的巡檢環(huán)境對(duì)工作人員身體也有一定的危害,因此智能巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。本文根據(jù)青島某工廠巡檢任務(wù)需求,研究并設(shè)計(jì)了基于激光雷達(dá)的無軌式巡檢機(jī)器人。機(jī)器人通過激光雷達(dá)獲取環(huán)境信息,同時(shí)建立環(huán)境地圖模型用于定位和導(dǎo)航,機(jī)器人在移動(dòng)過程中通過紅外測(cè)溫傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)溫度信息,通過廠內(nèi)局域網(wǎng)上傳至中控室,工作人員通過溫度云圖觀察現(xiàn)場(chǎng)情況。本文的主要工作如下:（1）搭建了基于激光雷達(dá)的熱成像巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。根據(jù)巡檢機(jī)器人的工作環(huán)境和巡檢任務(wù)選擇合適的硬件模塊,進(jìn)行機(jī)械組裝和電氣安裝,用C語(yǔ)言編寫了STM32單片機(jī)的控制程序和通信程序。介紹了激光雷達(dá)、紅外測(cè)溫傳感器和WIFI通信等主要硬件模塊,編寫了STM32采用PWM技術(shù)控制機(jī)器人動(dòng)力電動(dòng)機(jī)程序、STM32與測(cè)溫模塊之間的I²C通信程序、WIFI與上位機(jī)無... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 選題目的與意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)
    1.4 本文主要工作
第2章 系統(tǒng)搭建
    2.1 功能需求
    2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊
    2.3 機(jī)器人核心硬件選型
        2.3.1 激光雷達(dá)
        2.3.2 測(cè)溫模塊
        2.3.3 WIFI模塊
    2.4 STM32單片機(jī)相關(guān)程序
        2.4.1 PWM技術(shù)控制動(dòng)力電動(dòng)機(jī)
        2.4.2 單片機(jī)與測(cè)溫模塊通信
        2.4.3 單片機(jī)與激光雷達(dá)通信
    2.5 方案實(shí)施步驟
    2.6 小結(jié)
第3章 同步定位與建圖
    3.1 激光雷達(dá)掃描模型
    3.2 建立地圖模型
        3.2.1 特征地圖
        3.2.2 柵格地圖
    3.3 直線擬合
        3.3.1 霍夫變換
        3.3.2 最小二乘法
        3.3.3 特征點(diǎn)提取
    3.4 擴(kuò)展卡爾曼濾波定位算法
        3.4.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型
        3.4.2 狀態(tài)預(yù)測(cè)
        3.4.3 狀態(tài)更新
    3.5 路徑規(guī)劃
        3.5.1 全覆蓋運(yùn)動(dòng)方式
        3.5.2 改進(jìn)的A*算法
    3.6 小結(jié)
第4章 溫度云圖顯示
    4.1 雙線性插值算法
        4.1.1 線性插值
        4.1.2 雙線性插值
        4.1.3 算法實(shí)現(xiàn)
    4.2 雙立方卷積插值算法
        4.2.1 立方卷積插值
        4.2.2 雙立方卷積插值
        4.2.3 算法實(shí)現(xiàn)
    4.3 溫度云圖繪制
    4.4 小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試與運(yùn)行
    5.1 測(cè)試平臺(tái)
    5.2 模擬環(huán)境掃描建圖
    5.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波SLAM算法仿真
    5.4 巡檢路徑測(cè)試
    5.5 測(cè)溫成像
    5.6 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3181331